起锚机离合器质量改善项目评价体系建立及应用

陶帝豪，段 斌，李 康，潘仕奇

(1.武汉理工大学 机电工程学院，湖北 武汉 430070；2.美的集团武汉制冷设备有限公司采购与供应管理部，湖北 武汉 430056)

随着系统工程学的发展，评价体系从单一指标评价体系发展到多指标评价体系，衍生出的多种评价方法被众多学者广泛使用。Andrejs等[1]采用模糊综合评价法评价有关化工厂有毒化学品意外泄露信息的不确定性。Petr等[2-3]将模糊综合分析法用于洪水情景下的流域应急状态预测。武田正則[4]研究了层次分析法辅导员培训系统开发与技能评估中的实践效果。Kittel等[5]采用层次分析法的特征值法对选定的激励机制进行识别和估价，以便为农村地区的门诊医师提供更好、更全面的经济收入保障条件。宫俊涛等[6]将网络分析法运用在供应商选择活动中，在很大程度上避免了层次分析法中假设各因素相互独立而造成不符合实际情况的缺点。张伟等[7]针对生态城市建设的独特性提出了一种适合于城市建设的评价体系-组合式动态评价法，该评价方法充分考虑了不同城市的特点和地理环境。冯克宇[8]将层次分析法与模糊综合评价法组合使用，用作商业开发方法的评估选择，李波[9]和施式亮[10]则使用该组合方法进行土木施工行业的危险性评估。

笔者对起锚机离合器质量改善项目建立评价体系并加以应用。评价体系分为两个部分，第一部分为项目内部评价，包括项目资金投入量评价以及质量控制效果评价；第二部分为项目外部评价，采用基于层次分析法的模糊评价方法建立评价体系。

1 研究背景

A公司的重要产品之一是起锚机离合器，但是该产品的质量问题最近几年尤为凸显，尤其是离合器卡死和离合器控制连杆沉重两大问题，造成产品每年的返修数量呈现逐渐上升趋势。针对这种情况，公司在2016年采用了DMAIC(define,measure,analyze,improve,control)模型对离合器的质量问题进行改善，据统计2016年全年离合器故障数量为77起，相比2015年降低了51.3%，离合器卡死和离合器控制连杆沉重两大问题也都得到了显著的改善。

2 离合器质量改善项目评价体系建立及应用

2.1 离合器质量改善项目评价体系建立

离合器质量改善项目的评价体系针对的主体有两方面，其一是公司方面：此次改善项目对公司内部而言，公司所投入的资金和产出较改善前有着怎样的变化，需要通过进行项目前后情况的对比说明其对于企业内部的作用，因此将内部评价作为该项目改善评价体系的一部分；其二是顾客群体方面：在质量改善项目结束后，顾客对公司产品的质量满意度处于一个什么样的等级，通过模糊综合评价法进行判断。然后综合考虑内、外两部分的评价结果后，对此次质量改善项目进行最终的评价。由此建立离合器质量改善项目的评价体系如图1所示。

图1 离合器质量改善项目评价体系

2.2 离合器质量改善项目评价体系应用

2.2.1 离合器质量改善项目内部评价

对于离合器质量改善项目的内部评价，主要体现在对其资金投入量和质量控制效果的评价。

资金投入量的大小对于项目的生命力起到决定性的影响，资金投入巨大的项目通常情况下是无法持续得到支持的。同时，改善后产品质量控制效果也是公司生产部门关注的焦点，即使投入不大，质量控制效果不显著的项目也会被否定。因此在项目内部评价方面将对资金投入量和质量控制效果的评价作为其评价指标，通过将项目进行前后的资金投入量和质量控制效果对比，从内部层面对项目进行评价。

(1)项目资金投入量评价。在离合器质量问题改善项目进行前，对于故障产品的处理方法只是对其进行维修，导致公司资金不断消耗，但是在产品质量改善上并没有起到显著的作用，资金的投入量与所获得效果及顾客满意度不成正比。2015年A公司对于离合器质量问题维修资金投入的不完全统计如表1所示。

表1 2015年离合器质量问题维修资金投入 元

如表1所示，2015年全年对于离合器质量问题维修资金投入约140万元左右，约占公司全年销售额的3.8‰，其费用主要用于故障产品的拆卸运输费、材料费和测试费等。由于大部分产品都处于“三包”期内，绝大部分费用需要公司单方面承担。产品的质量问题只依靠维修的方法对产品质量起不到根本的改善作用。

2016年公司决定正式引进DMAIC模型以改善离合器质量问题。在投入资金方面，公司全年在该项目的资金投入如表2所示。其中第一、第二季度为项目的前期准备阶段，主要工作为改善小组组员的培训、质量问题剖析、前期准备等一系列工作；第三季度为中期阶段，主要承载着项目的实验、测试和数据回收等重点工作；第四季度为后期阶段，主要是将采集的数据进行分析汇总，得到具体的结论与编制相应的工作手册与质量文件。

图2所示的是A公司在2015年所采用的维修方法与在2016年引进的DMAIC模型质量改善方法在不同季度和全年所使用的费用对比的直方图。从图2可知，2016年公司采用DMAIC模型质量改善方法后全年消耗资本为97.0万左右，相比2015年，在资本消耗方面减少30.71%。各季度的耗费情况，除第一季度略高于2015年，第二、三、四季度均有不同程度的降低。特别是第四季度，其耗费情况减少高达65.13%，原因是随着时间的推移，DMAIC模型质量改善阶段已经接近尾声，其实验和测试等主要耗资工作内容已经完结，然而传统维修手段面对着重复、多发和多因素的质量问题时，仍然无法触及质量问题的根本，其基本还是保持着高额的维修费用。

表2 DMAIC模型质量改善全年资金投入 万元

图2 传统方法与DMAIC模型质量改善方法费用对比图

由此可见，DMAIC模型质量改善方法在对离合器故障进行改善时同期内具有资金投入量较少的优势，对项目成本进行了合理有效的控制。该方法较之前而言，在资金投入上有较好的评价。

(2)质量控制效果评价。DMAIC模型质量改善项目进行之前，A公司沿用的是传统的质量控制图对离合器零部件进行质量控制，但是出现了大量内四方与轴四方粗糙度均值严重偏移然而质量监控系统未发出警报或出现漏报现象。

如图3所示，当运用传统的休哈特质量控制图对离合器内四方与轴四方粗糙度进行质量控制时，到第10个点系统仍然未发出警报，由此判断生产过程仍然处于控制状态，生产系统仍然稳定，不需要对生产系统进行任何调整。但是在DMAIC模型质量改善方法中采用累积和控制图对该生产状态进行监测时，其生产过程在第5个点时已经处于失控状态，其控制点开始超出其控制节点，需要对生产系统作出一定的调整，如图4所示。因此可以看出，当使用累积和控制图对生产系统进行控制时，其敏感度相对于常规的休哈特控制图具有敏感性较高，控制性能更好等优点。

图3 离合器内四方与轴四方粗糙度休哈特控制图

图4 粗糙度V型模板第5检测点

由以上分析可知，A公司引进DMAIC模型对离合器进行质量改善后，公司的项目资金投入量以及质量控制效果都更优，其具有输入较少，输出显著的特点。在离合器质量改善项目上，内部评价较好。

2.2.2 离合器质量改善项目外部评价

(1)评价模型的建立。对于该项目所采用的DMAIC模型质量改善方法在公司内部得到了较高的认可度以外，其外部评价部分主要考虑的是其顾客的满意度方面的评价。针对顾客满意度的评价，主要采用的是基于层次分析法的模糊评价方法对其进行评价。

对项目外部评价的首要任务是评价体系的确定，建立评价体系的目标层、准则层和方案层。表3为离合器质量改善项目的评价体系。准则层的评价因子是根据该项目实施后，顾客对于公司、产品故障率和产品性能3个方面的满意度评价方向确定的，而方案层的评价因子则是根据相应准则层所包含的评价内容设定的。

表3 离合器故障改善项目的评价体系

(2)准则层权向量计算与分析。根据专家打分法对于准则层各因子的打分，对各项元素进行均值化处理，得到准则层的判断矩阵如表4所示。专家打分法是咨询多位各领域专家的意见，经过多轮的讨论最后进行决策，能够对复杂、难以定量分析的因素给出合理的评价与估算，并且计算简单，便于工程技术评价人员作出快速合理的评价。但是专家打分法需要对各种不同的意见进行反复讨论，这种决策方式使专家打分法的效率大大降低。

表4 准则层的判断矩阵

经过计算得到其准则层的权向量为：

W=(0.539 6,0.297 0,0.163 4)

为了检验所得到的权向量是否与判断矩阵具有一致性要求，需对其进行一致性检验。经计算得到一致性比率CR=0.007 9。由于CR<0.1，说明该权向量可以表示其指标层的权重，与判断矩阵具有一致性。

(3)方案层权向量计算与分析。根据专家打分法构造方案层的判断矩阵，项目影响性的判断矩阵如表5所示，产品故障率的判断矩阵如表6所示，改善项目产品性能的判断矩阵如表7所示。

表5 项目影响性的判断矩阵

表6 产品故障率的判断矩阵

表7 性能的判断矩阵

经过计算得到各方案层的权向量：

W1=(0.750 0,0.250 0)T

W2=(0.288 0,0.236 3,0.156 4,0.093 7,

0.088 4,0.048 8)T

W3=(0.600 0,0.200 0,0.200 0)T

对各方案层权向量进行一致性检验，经检验得到各个权向量可以表示其指标层的权重，与判断矩阵具有一致性。

(4)离合器改善项目加权评分计算与分析。通过对各层次权向量归一化处理得到整个体系中各个因素的综合权重如表8所示。

表8 因素的综合权重

规定各方案层因素的评分范围为1～9分，其中1、3、5、7、9分分别对应着非常不好，不好、一般、好、非常好，2、4、6、8分分别对应其中间值。此次评价采用调查问卷的方式进行统计数据采集，各因素最终采用加权平均的计算方式对项目进行最终评分。对回收数据进行统计、均值化处理，结果如表9所示。

表9 评价数据统计表

根据表8和表9，对此次评分结果进行加权计算得：

最终离合器质量改善项目得分为7.292 7分,处于较好到好之间。由此可见，对于该项目的总体评价还是处于肯定的水平，但仍然还有很大的进步空间。由表9可知，离合器质量改善项目在其影响性和产品性能方面得分都比较高，说明该改善项目对于这两方面具有显著作用，产品故障率方面的得分也较令人满意，取得了阶段性的成果，但是异响率和自动脱离率方面还需要进行改善，找出其问题所在。

3 结论

针对离合器质量改善项目，从企业内部与外部两个方面对该项目构建评价体系。对于企业内部的评价采用定量的分析方法，依据公司全年统计数据，通过项目投入资金量和质量控制效果，评价了DMAIC模型在对离合器质量改善方面相对于改善前有较好的输出效果；对于企业外部的评价，采用定性和定量综合分析方法，通过专家打分法，运用层次分析法建立模糊评价体系，并收集客户评价意见，得到离合器质量改善效果为良好的结论。

参考文献：

[1] Andrejs Radionnvs, Oleg Uzhga-Rebrov. Application of Fuzzy Logic for Risk Assessment[J]. Information Tecchnology and Management Science,2015,17(1)：50-54.

[2] Petr Janál,Miloš Star.Fuzzy Model Used for the Prediction of a State of Emergency for a River Basin in the Case of a Flash Flood - PART 2[J].Journal of Hydrology and Hydromechanics,2012,60(3):162-173.

[3] Petr Janál,Miloš Star. Fuzzy Model Use for Prediction of the State of Emergency of River Basin in the Case of Flash Flood[J]. Journal of Hydrology and Hydromechanics,2009,57(3):145-153.

[4] 武田正則. A Practical Research on Training System Development and Skill Evaluation by AHP for Training Student Facilitators[J]. Educational Information Research,2017,33(2):3-16.

[5] Kittel B,Kaczynski A,Bethge S,et al. Was Braucht der Neue Landarzt - Ein Analytic Hierarchy Process[J]. Gesundh Ökon Qual Manag,2015,21(3):137-144.

[6] 宫俊涛,刘波,孙林岩,等.网络分析法(ANP)及其在供应商选择中的应用[J].工业工程,2007(2):77-80.

[7] 张伟,张宏业,王丽娟,等.生态城市建设评价指标体系构建的新方法——组合式动态评价法[J].生态学报,2014,34(16):4766-4774.

[8] 冯克宇.基于Fuzzy AHP的区域型商业地产业态选择决策[J].管理评论,2015,27(1):57-65.

[9] 李波,吴立,陆中玏,等.基于AHP-FUZZY法与现场试验的隧道岩爆倾向性研究[J].现代隧道技术,2015,52(1):55-61.

[10] 施式亮,刘勇,李润求,等.基于AHP-Fuzzy的高处坠落危险性评价研究[J].中国安全生产科学技术,2011,7(2):132-137.